KR20040028662A - Fuel injection device for an internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection device for an internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- KR20040028662A KR20040028662A KR10-2003-7005667A KR20037005667A KR20040028662A KR 20040028662 A KR20040028662 A KR 20040028662A KR 20037005667 A KR20037005667 A KR 20037005667A KR 20040028662 A KR20040028662 A KR 20040028662A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- valve member
- injection valve
- pressure
- injection
- fuel
- Prior art date
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 243
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 243
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
- F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
- F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
- F02M45/08—Injectors peculiar thereto
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
- F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
- F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
- F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
- F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
- F02M45/08—Injectors peculiar thereto
- F02M45/086—Having more than one injection-valve controlling discharge orifices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
- F02M45/12—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship providing a continuous cyclic delivery with variable pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
- F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/46—Valves, e.g. injectors, with concentric valve bodies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
- F02M57/023—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
- F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
- F02M59/366—Valves being actuated electrically
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/46—Valves
- F02M59/466—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/46—Valves
- F02M59/466—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
- F02M59/468—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means using piezoelectric operating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
- F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
Abstract
본 발명은 엔진의 각 실린더용 펌프 작동실(22)을 포함하는 연료 고압 펌프(10) 및 연료 고압 펌프와 연결된 연료 분사 밸브(12)를 포함하는 연료 분사 장치에 관한 것이다. 연료 분사 밸브(12)는 제1 분사 밸브 부재(28)를 포함하고 제1 분사 밸브 부재를 통해 적어도 하나의 제1 분사구(32)가 제어되고, 제1 분사 밸브 부재는 펌프 작동실(22) 내에 생성된 폐쇄력에 대항한 압력에 의해 개방 방향(29)으로 이동될 수 있다. 중공으로 구성된 제1 분사 밸브 부재(28) 내부에는 제2 분사 밸브 부재(128)가 변위 가능하도록 안내되고, 적어도 하나의 제2 분사구(132)는 제2 분사 밸브 부재에 의해 제어되고, 제2 분사 밸브 부재는 압력실(40) 내에 존재하는 폐쇄력에 대항한 압력에 의해 개방 방향(29)의 이동될 수 있으며, 제2 분사 밸브 부재(128)는 적어도 간접적으로 연료가 채워진 제어실(50) 내에 존재하는 압력에 의해 가압되고, 상기 압력은 연료 공급 펌프(52)에 의해 엔진의 작동 매개 변수들에 따라 상기의 제2 분사 밸브 부재(128)가 폐쇄 위치에서 유지되거나 개방될 수 있도록 생성된다.The invention relates to a fuel injector comprising a fuel high pressure pump 10 comprising a pump operating chamber 22 for each cylinder of an engine and a fuel injection valve 12 connected to the fuel high pressure pump. The fuel injection valve 12 includes a first injection valve member 28 and at least one first injection port 32 is controlled through the first injection valve member, and the first injection valve member is pump operating chamber 22. It can be moved in the opening direction 29 by pressure against the closing force created therein. The second injection valve member 128 is guided so as to be displaceable in the first injection valve member 28 formed of a hollow, and the at least one second injection hole 132 is controlled by the second injection valve member, and the second The injection valve member can be moved in the opening direction 29 by a pressure against the closing force present in the pressure chamber 40, the second injection valve member 128 being at least indirectly filled with the control chamber 50. Pressurized by a pressure present therein, the pressure being generated by the fuel supply pump 52 such that the second injection valve member 128 can be held or opened in the closed position in accordance with the operating parameters of the engine. .
Description
이와 같은 연료 분사 장치는 유럽 특허 제0 957 261호에 공지되어 있다. 상기 연료 분사 장치는 엔진의 각 실린더용 연료 고압 펌프 및 연료 고압 펌프와 연결된 연료 분사 밸브를 포함한다. 연료 고압 펌프는 엔진에 의해 상하 운동으로 작동되고 연료 분사 밸브의 압력실과 연결된 펌프 작동실을 제한하는 펌프 플런저를 포함한다. 연료 분사 밸브는 분사 밸브 부재를 포함하고, 분사 밸브 부재를 통해 적어도 하나의 분사구가 제어되고, 분사 밸브 부재는 압력실 내에 존재하는 폐쇄력에 대항한 압력에 의해 개방 방향으로 이동될 수 있다. 연료 분사의 제어를 위해 릴리프 챔버와 펌프 작동실의 연결부가 전기 제어식 제어 밸브에 의해 제어된다. 펌프 작동실 및 연료 분사 밸브의 압력실 내의 압력이 분사 개시 압력에 도달하면, 분사 밸브 부재는 개방 방향으로 이동되어 적어도 하나의 분사구를 개방한다. 분사 밸브 부재에 의해 제어되는 분사 횡단면의 크기는 항상 동일하다. 그러나 이는 엔진의 모든 작동 조건 하에서 최적의 연료 분사를 가능케 하지 못한다.Such a fuel injection device is known from EP 0 957 261. The fuel injection device includes a fuel high pressure pump for each cylinder of the engine and a fuel injection valve connected with the fuel high pressure pump. The fuel high pressure pump includes a pump plunger which is operated in up and down motion by the engine and which limits the pump operating chamber connected with the pressure chamber of the fuel injection valve. The fuel injection valve includes an injection valve member, at least one injection port being controlled through the injection valve member, and the injection valve member can be moved in the opening direction by pressure against the closing force present in the pressure chamber. The connection between the relief chamber and the pump operating chamber is controlled by an electrically controlled control valve for control of fuel injection. When the pressure in the pump operating chamber and the pressure chamber of the fuel injection valve reaches the injection start pressure, the injection valve member is moved in the opening direction to open the at least one injection port. The size of the injection cross section controlled by the injection valve member is always the same. However, this does not allow for optimal fuel injection under all operating conditions of the engine.
본 발명은 청구항 제1항의 범주에 따른 엔진용 연료 분사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection device for an engine according to the scope of claim 1.
본 발명의 실시예들은 도면에 도시되고, 이하의 설명에서 상세히 설명된다.Embodiments of the present invention are shown in the drawings and described in detail in the following description.
도1은 제1 실시예에 따르는 엔진용 연료 분사 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a fuel injection device for an engine according to a first embodiment.
도2는 상기의 연료 분사 장치에 있어서 도1에서 (II)로 표시된 부분의 단면을 나타내는 확대도이다.FIG. 2 is an enlarged view showing a cross section of the portion indicated by (II) in FIG. 1 in the above fuel injection device.
도3은 상기의 연료 분사 장치에 있어서 도1에서 (III)로 표시된 부분의 단면을 나타내는 확대도이다.FIG. 3 is an enlarged view showing a cross section of the portion indicated by (III) in FIG. 1 in the above fuel injection device.
도4는 제2 실시예에 따르는 연료 분사 장치에 있어서 도1에서 (II)로 표시된 부분의 단면을 나타내는 확대도이다.4 is an enlarged view showing a cross section of the portion indicated by (II) in FIG. 1 in the fuel injection device according to the second embodiment.
도5는 상기의 연료 분사 장치에 있어서 시간의 흐름에 따른 연료 분사량 진행의 특성 곡선을 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing a characteristic curve of fuel injection amount progression with time in the fuel injection device described above.
이에 대해, 청구항 제1항에 따른 특징을 갖는 본 발명에 따른 연료 분사 장치는 엔진의 작동 매개 변수에 따라 제2 분사 밸브 부재를 통해 적어도 하나의 제2 분사구에 의해 추가의 분사 횡단면이 개방 또는 폐쇄될 수 있기 때문에, 분사 횡단면은 엔진의 작동 조건에 최적화되어 적응될 수 있다는 장점을 제공한다. 분사 횡단면의 제어는 간단하게 상기 작동 매개 변수들에 따라 연료 공급 펌프에 의해 제어실 내에 생성되는 압력에 의해 수행된다.In this regard, the fuel injection device according to the invention having the features according to claim 1 has an additional injection cross section opened or closed by at least one second injection hole through the second injection valve member in accordance with the operating parameters of the engine. Because of this, the injection cross section offers the advantage that it can be optimized and adapted to the operating conditions of the engine. The control of the injection cross section is carried out simply by the pressure generated in the control chamber by the fuel supply pump in accordance with the operating parameters.
본 발명에 따른 연료 분사 장치의 구성 및 실시예는 종속항에 제시되어 있다. 청구항 제3항의 실시예에서 통상적으로 엔진의 낮은 부하 및/또는 회전 속도에서 수행되는 제2 분사 밸브 부재의 차단을 위해서가 아니라, 통상적으로 엔진의 높은 부하 및/또는 회전 속도에서 수행되는 제2 분사 밸브의 개방 운동을 가능하게 하기 위해 제어실 내에서 증가된 압력이 요구되는데, 이는 연료 공급 펌프용으로 요구되는 추진력의 중요성이 보다 낮기 때문이다. 청구항 제4항에 따른 실시예에서는 제1 분사 밸브 부재의 분사 개시 압력이 엔진의 작동 매개 변수들에 따라 제어실 내 압력에 의해 변경되는 것을 가능케한다. 청구항 제7항에 따른 실시예에서 통상적으로 엔진의 낮은 부하 및/또는 회전 속도에서 수행되는 제2 분사 밸브 부재의 차단을 위해 제어실 내 증가된 압력이 요구되고, 높은 부하 및/또는 회전 속도에서 제어실 내의 증가된 압력은 요구되지 않는다. 따라서, 연료 공급 펌프에 의해 낮은 압력이 생성되기 때문에 연료 고압 펌프 및 연료 공급 펌프의 과부하가 방지된다.The construction and embodiments of the fuel injection device according to the invention are presented in the dependent claims. The second injection, which is typically performed at high load and / or rotational speed of the engine, but not for the blocking of the second injection valve member, which is typically performed at low load and / or rotational speed of the engine. Increased pressure in the control chamber is required to enable the valve's open movement, because the propulsion required for the fuel feed pump is of less importance. The embodiment according to claim 4 makes it possible for the injection starting pressure of the first injection valve member to be changed by the pressure in the control chamber in accordance with the operating parameters of the engine. In the embodiment according to claim 7, increased pressure in the control room is required for the blocking of the second injection valve member, which is typically carried out at low load and / or rotational speed of the engine, and at high load and / or rotational speed No increased pressure in the interior is required. Thus, overpressure of the fuel high pressure pump and the fuel supply pump is prevented because low pressure is generated by the fuel supply pump.
도1 내지 도4에는 차량의 엔진용 연료 분사 장치가 도시된다. 상기 엔진은 바람직하게는 자기 점화식 엔진이다. 연료 분사 장치는 이른바 유닛 인젝터 시스템(unit injector system) 또는 유닛 펌프 시스템(unit pump system)으로 구성되며, 각각의 엔진 실린더에 대해 연료 고압 펌프(10) 및 상기 연료 고압 펌프와 연결된 연료 분사 밸브(12)를 포함한다. 유닛 펌프 시스템의 실시예의 경우, 상기 연료 고압 펌프(10)는 연료 분사 밸브(12)와 떨어져서 배치되고 도관을 통해 상기 연료 분사 밸브와 연결된다. 도시된 실시예에서 연료 분사 장치는 유닛 인젝터 시스템으로 구성되며 연료 고압 펌프(10)와 연료 분사 밸브(12)는 상호간에 직접 연결되어 부품 유닛을 형성한다. 상기 연료 고압 펌프(10)는 펌프 본체(14) 내의 실린더 보어(16) 내에서 밀폐되어 안내되는 펌프 플런저(18)를 포함하고, 상기 펌프 플런저는 복원 스프링(19)의 복원력에 대항하여 엔진의 캠축의 캠(20)에 의해 상하 운동으로 작동된다. 상기 펌프 플런저(18)는 실린더(16) 내에서 펌프 플런저(18)의 공급 행정 시에 고압 상태에서 연료가 압축되는 펌프 작동실(22)을 제한한다. 펌프 작동실(22)에는 상기 펌프 플런저(18)의 흡입 행정 시에 상세히 설명되지 않은 방법으로 차량의 연료 탱크(24)로부터 연료가 공급된다.1 to 4 show a fuel injection device for an engine of a vehicle. The engine is preferably a self-ignition engine. The fuel injector consists of a so-called unit injector system or unit pump system, for each engine cylinder a fuel high pressure pump 10 and a fuel injection valve 12 connected to the fuel high pressure pump. ). In the embodiment of the unit pump system, the fuel high pressure pump 10 is disposed away from the fuel injection valve 12 and connected to the fuel injection valve via a conduit. In the illustrated embodiment, the fuel injection device consists of a unit injector system and the fuel high pressure pump 10 and the fuel injection valve 12 are directly connected to each other to form a component unit. The fuel high pressure pump 10 includes a pump plunger 18 which is hermetically guided in a cylinder bore 16 in the pump body 14, the pump plunger being opposed to the restoring force of the restoring spring 19 of the engine. The cam 20 of the camshaft is operated in vertical motion. The pump plunger 18 limits the pump operating chamber 22 in which fuel is compressed under high pressure during the supply stroke of the pump plunger 18 in the cylinder 16. The pump operating chamber 22 is supplied with fuel from the fuel tank 24 of the vehicle in a manner not described in detail in the intake stroke of the pump plunger 18.
연료 분사 밸브(12)는 다수 부분으로 구성될 수 있는 밸브 본체(26)를 포함하며 상기 밸브 본체 내에서 보어(30) 내에는 제1 분사 밸브 부재(28)가 길이 방향으로 변위 가능하게 안내된다. 도2에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 본체(26)는 엔진 실린더의 연소실로 향하는 밸브 본체의 단부 영역에서 적어도 하나의, 바람직하게는 다수의 제1 분사구(32)를 포함하며, 상기 분사구들은 밸브 본체(26)의 주연부에 걸쳐 배치된다. 상기 제1 분사 밸브 부재(28)는 연소실로 향하는 자신의 단부 영역에서 예컨대 대략 원뿔 형태인 밀폐면(34)을 포함하며, 상기 밀폐면은 밸브 본체(26) 내에 있어서, 연소실로 향하는 밸브 본체의 단부 영역 내에 구성되는 밸브 시트(36)와 상호 작용하며, 제1 분사구(32)가 상기 밸브 시트로부터 또는 상기 밸브 시트를 향해 안내된다. 밸브 본체(26) 내에서 분사 밸브 부재(28)와 보어(30) 사이에는 밸브 시트(36) 쪽으로 환형 챔버(38)가 제공되며, 상기 환형 챔버는 밸브 시트(36)에 대향한 환형 챔버의 단부 영역에 있어서, 상기 보어(30)의 반경 방향 확장부를 통과해 제1 분사 밸브 부재(28)를 둘러싸는 압력실(40) 내로 연결된다.제1 분사 밸브 부재(28)는 횡단면이 감소함으로써 상기 압력실(40)의 높이에 노출 환상면(42)을 포함한다. 연소실에 대향하는 제1 분사 밸브 부재(28)의 단부에는 사전 인장된 제1 폐쇄 스프링(44)이 맞물리고, 상기 폐쇄 스프링에 의해 제1 분사 밸브 부재(28)는 밸브 시트(36) 쪽으로 가압된다. 상기 제1 폐쇄 스프링(44)은 보어(30)에 연결되는 밸브 본체(26)의 제1 스프링 챔버(46) 내에 배치된다.The fuel injection valve 12 includes a valve body 26 which may be composed of a plurality of parts, and within the bore 30, the first injection valve member 28 is guided in a longitudinal direction to be displaceable. . As shown in FIG. 2, the valve body 26 comprises at least one, preferably a plurality of first injection holes 32 in the end region of the valve body towards the combustion chamber of the engine cylinder, which injection valves. It is arrange | positioned over the periphery of the main body 26. The first injection valve member 28 comprises a sealing surface 34, for example in the form of a conical shape in its end region directed to the combustion chamber, which is in the valve body 26 of the valve body facing the combustion chamber. Interacting with the valve seat 36 configured in the end region, a first injection port 32 is guided from or towards the valve seat. An annular chamber 38 is provided in the valve body 26 between the injection valve member 28 and the bore 30 toward the valve seat 36, which annular chamber is opposed to the valve seat 36. In the end region, it passes through the radial extension of the bore 30 and into the pressure chamber 40 surrounding the first injection valve member 28. The first injection valve member 28 is reduced in cross section by The toroidal surface 42 is exposed to the height of the pressure chamber 40. A pretensioned first closing spring 44 engages the end of the first injection valve member 28 opposite the combustion chamber, by which the first injection valve member 28 presses against the valve seat 36. do. The first closing spring 44 is disposed in the first spring chamber 46 of the valve body 26 connected to the bore 30.
연료 분사 밸브(12)의 제1 분사 밸브 부재(28)는 중공으로 구성되고 상기 연료 분사 밸브(12) 내에서 분사 밸브 부재(28) 내의 동축 상에 구성된 보어 내에서 제2 분사 밸브 부재(128)가 변위 가능하게 안내된다. 제2 분사 밸브 부재(128)에 의해 밸브 본체(26) 내에서 적어도 하나의 제2 분사구(132)가 제어된다. 적어도 하나의 제2 분사구(132)는 분사 밸브 부재(28, 128)의 종축 방향으로 적어도 하나의 제1 분사구(32)에 대해 연소실 쪽으로 변위 배치된다. 제2 분사 밸브 부재(128)는 연소실을 향하는 단부 영역에서 예컨대 대략 원뿔 형태의 밀폐면(134)을 포함하며, 상기 밀폐면은 밸브 본체(26)에 있어, 연소실을 향해 있는 밸브 본체의 단부 영역 내에 구성되는 밸브 시트(136)와 상호 작용하며, 제2 분사구(132)가 밸브 시트로부터 또는 상기 밸브 시트를 향해 안내된다. 제2 분사 밸브 부재(128)는 두 부분, 즉 상기 밀폐면(134)을 포함하면서 연소실을 향하는 제1 부분과, 연소실로부터 떨어져서 상기의 제1 부분과 연결되는 제2 부분을 포함하여 구성될 수 있다. 제2 분사 밸브 부재(128)의 연소실 측 단부 근처에는 상기 제2 분사 밸브 부재에 인접하여 밀폐면(142)이 형성되고 상기 밀폐면에서는 상기 제1 분사 밸브 부재가 개방된 경우, 압력실(40) 내에 존재하는 압력이 작용한다.The first injection valve member 28 of the fuel injection valve 12 is hollow and has a second injection valve member 128 in a bore configured coaxially within the injection valve member 28 within the fuel injection valve 12. ) Is displaceably guided. At least one second injection hole 132 is controlled in the valve body 26 by the second injection valve member 128. At least one second injection hole 132 is displaced toward the combustion chamber with respect to the at least one first injection hole 32 in the longitudinal axis direction of the injection valve members 28, 128. The second injection valve member 128 comprises a sealing surface 134, for example in the form of a cone, in the end region facing the combustion chamber, which is in the valve body 26 an end region of the valve body facing the combustion chamber. Interacts with a valve seat 136 configured therein, and a second injection port 132 is guided from or towards the valve seat. The second injection valve member 128 may comprise two parts, a first part including the sealing surface 134 and facing the combustion chamber, and a second part away from the combustion chamber and connected to the first part. have. When the sealing surface 142 is formed adjacent to the combustion chamber side end of the second injection valve member 128 adjacent to the second injection valve member, and the first injection valve member is opened in the sealing surface, the pressure chamber 40 The pressure present in) acts.
도1 및 도3에 도시되어 있는 바와 같이, 밸브 본체(26) 내에서 제1 스프링 챔버(46)에는 연소실로부터 떨어져 제2 스프링 챔버(146)가 연결되어 구성되고 제2 스프링 챔버 내에는 제2 분사 밸브 부재(128)에 작용하는 제2 폐쇄 스프링(144)이 배치된다. 상기 제2 스프링 챔버(146)의 직경은 상기 제1 스프링 챔버(46)보다 약간 적게 구성된다. 제1 분사 밸브 부재(28)는 단부에 의해 제1 스프링 챔버(46) 내부로 돌출되어 제1 폐쇄 스프링(44)에 지지된다. 제1 폐쇄 스프링(44)은 제1 분사 밸브 부재(28)에 대향하는 단부에 의해 제1 스프링 챔버(46) 및 제2 스프링 챔버(146) 사이에 배치되는 슬리브(47)에 지지된다. 상기 슬리브(47)는 제1 스프링 챔버(46)에서 제2 스프링 챔버(146)로의 전환부에서 직경 감소에 의해 다시 형성된 환상 견부에서 지지된다. 상기 슬리브(47)는 제1 스프링 챔버(46) 내로 압력 끼워 맞춤되어 고정되거나 또는 선택적으로는 제1 스프링 챔버(46) 내에는 제1 분사 밸브 부재(28)의 종축의 방향으로 변위될 수 있다. 제2 분사 밸브 부재(128)는 상기 슬리브(47)를 관통하여 제2 스프링 챔버(146) 내로 돌출되며, 스프링 시트(147)를 통해 제2 폐쇄 스프링(144)에서 지지된다. 제2 폐쇄 스프링(144)은 제2 분사 밸브 부재(128)에 대향하여 단부로써 제2 스프링 챔버(146)의 바닥부에 지지된다. 한 측면에서는 상기 슬리브(47) 및 다른 측면에서는 상기 스프링 시트(147)가 제1 스프링 챔버(46)와 제2 스프링 챔버(146) 사이에서 제어실(50)를 제한한다.1 and 3, in the valve body 26, the first spring chamber 46 is connected to the second spring chamber 146 apart from the combustion chamber and the second spring chamber is connected to the second spring chamber 46. A second closing spring 144 is disposed which acts on the injection valve member 128. The diameter of the second spring chamber 146 is slightly smaller than the first spring chamber 46. The first injection valve member 28 protrudes into the first spring chamber 46 by an end and is supported by the first closing spring 44. The first closing spring 44 is supported by a sleeve 47 disposed between the first spring chamber 46 and the second spring chamber 146 by an end opposite the first injection valve member 28. The sleeve 47 is supported at the annular shoulder again formed by diameter reduction at the transition from the first spring chamber 46 to the second spring chamber 146. The sleeve 47 may be press-fitted into the first spring chamber 46 to be fixed or alternatively within the first spring chamber 46 may be displaced in the direction of the longitudinal axis of the first injection valve member 28. . The second injection valve member 128 protrudes into the second spring chamber 146 through the sleeve 47 and is supported by the second closing spring 144 through the spring seat 147. The second closing spring 144 is supported at the bottom of the second spring chamber 146 as an end opposite the second injection valve member 128. On one side the sleeve 47 and on the other side the spring seat 147 restricts the control chamber 50 between the first spring chamber 46 and the second spring chamber 146.
통로(48)가 펌프 작동실(22)로부터 펌프 본체(14) 및 밸브 본체(26)를 통과하여 연료 분사 밸브(12)의 압력실(40) 내로 안내된다. 상기 펌프 작동실(22) 및 릴리프 챔버의 연결부는 전기 제어식 밸브(23)에 의해 제어되고, 상기의 릴리프 챔버는 예컨대 적어도 간접적으로 연료 탱크(24) 또는 연료 탱크에 비해 약간 증가된 압력이 유지되는 영역으로서 사용될 수 있다. 연료 분사가 수행되지 않는 동안, 전자 제어 장치(54)에 의해 제어되는 제어 밸브(23)를 통해 펌프 작동실(22)과 릴리프 챔버의 연결부가 개방되어 펌프 작동실(22) 내에서는 고압이 구성될 수 없다. 연료 분사가 수행되는 경우, 상기 제어 밸브(23)에 의해 상기 펌프 작동실(22)이 릴리프 챔버로부터 분리되어 펌프 플런저(18)의 공급 행정 시에 펌프 작동실(22) 내에는 고압이 구성될 수 있다. 상기 제어 밸브(23)는 솔레노이드 밸브 또는 피에조 밸브로 구성될 수 있다.A passage 48 is led from the pump operating chamber 22 through the pump body 14 and the valve body 26 into the pressure chamber 40 of the fuel injection valve 12. The connection of the pump operating chamber 22 and the relief chamber is controlled by an electrically controlled valve 23, wherein the relief chamber is at least indirectly maintained at a slightly increased pressure relative to the fuel tank 24 or the fuel tank. It can be used as an area. While the fuel injection is not performed, the connection between the pump operating chamber 22 and the relief chamber is opened through the control valve 23 controlled by the electronic control apparatus 54 so that high pressure is established in the pump operating chamber 22. Can't be. When fuel injection is performed, the pump operating chamber 22 is separated from the relief chamber by the control valve 23 so that a high pressure can be configured in the pump operating chamber 22 at the supply stroke of the pump plunger 18. Can be. The control valve 23 may be composed of a solenoid valve or a piezo valve.
도1 내지 도3 내에는 제1 실시예에 따르는 연료 분사 장치가 도시된다. 제어실(50)은 예컨대 연료 탱크(24)로부터 연료를 흡입하는 연료 공급 펌프(52)의 형태인 압력원과 연결된다. 상기 연료 공급 펌프(52)에 의해 생성된 송출 압력은 특히 부하, 회전 속도, 온도와 같은 엔진의 작동 매개 변수, 경우에 따라서는 다른 매개 변수들에 의해 제어된다. 연료 공급 펌프(52)의 작동, 특히 연료 공급 펌프의 회전 속도는 상기 작동 매개 변수에 따라 제어 장치(54)에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어 장치(54)에 의해 제어되고, 상기 연료 공급 펌프(52)로부터 생성된 송출 압력을 사전 지정된 값으로 제한하는 압력 제한 밸브(56)가 제어실(50)과 연료 공급 펌프(52) 사이의 연결부 내에 제공될 수 있다. 밸브 본체(26) 내에는 상기 제어실(50) 내로 연결되는 통로(58)가 구성되고 상기 통로를 통해 제어실(50)은 연료 공급 펌프(52)와 연결된다. 상기 통로(58)는 제어 밸브(23)까지 연장될 수 있으며, 연료 공급 펌프(52)에 의해, 펌프 플런저(18)의 흡입 행정 시에 제어밸브(23)가 개방된 경우에도 또한 연료가 상기 통로(58)를 통해서 펌프 작동실(22) 내로 공급될 수 있다. 통로(58) 및 연료 공급 펌프(52)의 압력면은 또한 연료 분사를 제어하기 위해 제어 밸브(23)에 의해 펌프 작동실(22)과 연결될 수 있는 릴리프 챔버로서 작용한다. 바람직하게는 엔진의 전체 실린더의 연료 분사 장치용으로 연료 공급 펌프(52) 만이 제공된다.1 to 3 show a fuel injection device according to the first embodiment. The control chamber 50 is connected to a pressure source, for example in the form of a fuel supply pump 52 which draws in fuel from the fuel tank 24. The delivery pressure generated by the fuel feed pump 52 is controlled in particular by operating parameters of the engine, in some cases other parameters, such as load, rotational speed, temperature. The operation of the fuel supply pump 52, in particular the rotational speed of the fuel supply pump, can be controlled by the control device 54 in accordance with the operating parameters. A pressure limiting valve 56 controlled by the control device 54 and limiting the delivery pressure generated from the fuel supply pump 52 to a predetermined value is provided between the control chamber 50 and the fuel supply pump 52. It can be provided in the connection. In the valve body 26, a passage 58 connected to the control chamber 50 is configured, and the control chamber 50 is connected to the fuel supply pump 52 through the passage. The passage 58 may extend up to the control valve 23, whereby fuel is supplied even if the control valve 23 is opened at the intake stroke of the pump plunger 18 by the fuel supply pump 52. It may be supplied into the pump operating chamber 22 through the passage 58. The pressure surface of the passage 58 and the fuel supply pump 52 also acts as a relief chamber that can be connected with the pump operating chamber 22 by a control valve 23 to control fuel injection. Preferably only the fuel supply pump 52 is provided for the fuel injection device of the entire cylinder of the engine.
제2 분사 밸브 부재(128)는 밀폐면(134)에 의해 제2 폐쇄 스프링(144)을 통해 밸브 본체(26) 내 제2 밸브 시트(136) 쪽으로 밀폐된다. 제어실(50) 내에 존재하는 압력에 의해 스프링 시트(147)를 통해 상기 폐쇄 스프링(144)의 힘에 대항하여 제2 분사 밸브 부재(128)에 작용하는 힘이 생성된다. 상기 제2 폐쇄 스프링(144)은 강한 사전 인장력을 포함하기 때문에, 연료 분사 밸브(12)의 압력실(40) 내의 압력이 높은 경우에도 제어실(50) 내 압력이 낮으면, 상기 제2 폐쇄 스프링은 상기 제2 분사 밸브 부재(128)를 제2 분사 밸브 부재의 폐쇄 위치에 고정시킬 수 있고 제어실(50) 내에 증가한 압력이 존재하면, 상기 제2 분사 밸브 부재(128)를 개방할 수 있다. 슬리브(47)가 제1 스프링 챔버(46) 내에 고정되는 경우, 상기 제어실(50) 내에 존재하는 압력은 제1 분사 밸브 부재(28)에 작용하지 않는다. 그러나 상기 슬리브(47)가 변위 가능한 경우, 제어실(50) 내 압력이 증가함에 따라 제1 폐쇄 스프링(44)의 지지부를 형성하는 슬리브(47)가 변위되어 제1 폐쇄 스프링(44)의 사전 인장력은 증가하며 이로써 제1 분사 밸브 부재(28)의 분사 개시 압력이 상승된다.The second injection valve member 128 is sealed toward the second valve seat 136 in the valve body 26 by the closing surface 134 through the second closing spring 144. The pressure present in the control chamber 50 creates a force acting on the second injection valve member 128 against the force of the closing spring 144 via the spring seat 147. Since the second closing spring 144 includes a strong pre-tensioning force, if the pressure in the control chamber 50 is low even when the pressure in the pressure chamber 40 of the fuel injection valve 12 is high, the second closing spring The second injection valve member 128 may be fixed to the closed position of the second injection valve member, and when there is an increased pressure in the control chamber 50, the second injection valve member 128 may be opened. When the sleeve 47 is fixed in the first spring chamber 46, the pressure present in the control chamber 50 does not act on the first injection valve member 28. However, when the sleeve 47 is displaceable, as the pressure in the control chamber 50 increases, the sleeve 47 forming the support of the first closing spring 44 is displaced to pre-tension the first closing spring 44. Increases, thereby increasing the injection start pressure of the first injection valve member 28.
제1 실시예에 따른 연료 분사 장치의 기능이 이하에서 설명된다. 펌프 플런저(18)의 흡입 행정 시에 제어 밸브(23)는 개방되어 연료는 연료 탱크(24)로부터 펌프 작동실(22) 내에 도달된다. 펌프 플런저(18)의 공급 행정 시에는, 제어 밸브(23)가 폐쇄되어 펌프 작동실(22)은 릴리프 챔버와 분리되어, 펌프 작동실(22) 내에 고압이 구성되어 연료 분사 개시가 결정된다. 엔진의 작동 매개 변수들에 따라, 연료 공급 펌프(52)에 의해 생성되어 제어실(50) 내에 존재하는 압력이 설정된다. 연료 공급 펌프(52)에 의해 제어실(50) 내에 보다 낮은 압력이 생성되면, 제2 분사 밸브 부재(128)는 큰 힘을 가지는 제2 폐쇄 스프링(144)에 의해, 제2 분사 밸브 부재의 밀폐면(134)으로써 밸브 시트(136) 쪽에 밀폐된다. 펌프 작동실(22) 내 압력 및 그에 따른 연료 분사 밸브(12)의 압력실(40) 내의 압력이 높아서 상기 압력에 의해 노출 환상면(42)을 통해 제1 분사 밸브 부재(28) 상에 생성된 압력이 제1 폐쇄 스프링(44)의 힘보다 큰 경우, 제1 분사 밸브 부재(28)는 밀폐면(34)으로써 밸브 시트(36)로부터 상승되고, 적어도 하나의 제1 분사구(32)가 개방되어 연료 분사 밸브(12)가 개방된다. 제2 폐쇄 스프링(144)에 의해 제2 분사 밸브 부재(128) 상에 가해지는 폐쇄력은 압력실(40) 내에 존재하는 압력에 의해 압력면(142)을 통해 제2 분사 밸브 부재(128) 상에 가해지는 힘보다 크고, 상기 제2 분사 밸브 부재(128)는 폐쇄 위치에 유지된다. 이로써, 연료 분사 밸브(12)에서는 제1 분사구(32)로써, 전체 분사 횡단면의 부분만이 개방되어 그에 상응하는 적은 양의 연료만이 분사된다.The function of the fuel injection device according to the first embodiment is described below. In the intake stroke of the pump plunger 18, the control valve 23 is opened so that fuel is reached from the fuel tank 24 into the pump operating chamber 22. In the supply stroke of the pump plunger 18, the control valve 23 is closed to separate the pump operating chamber 22 from the relief chamber, and a high pressure is configured in the pump operating chamber 22 to determine the fuel injection start. According to the operating parameters of the engine, the pressure generated by the fuel supply pump 52 and present in the control chamber 50 is set. When lower pressure is generated in the control chamber 50 by the fuel supply pump 52, the second injection valve member 128 is closed by the second closing spring 144 having a large force, thereby closing the second injection valve member. The face 134 is closed to the valve seat 136 side. The pressure in the pump operating chamber 22 and thus the pressure in the pressure chamber 40 of the fuel injection valve 12 is high to create on the first injection valve member 28 through the exposed annular surface 42 by this pressure. When the pressure applied is greater than the force of the first closing spring 44, the first injection valve member 28 is lifted from the valve seat 36 by the sealing surface 34, and the at least one first injection hole 32 is The fuel injection valve 12 is opened by opening. The closing force exerted on the second injection valve member 128 by the second closing spring 144 is controlled by the second injection valve member 128 through the pressure surface 142 by the pressure present in the pressure chamber 40. Larger than the force exerted on the phase, the second injection valve member 128 is maintained in the closed position. Thus, in the fuel injection valve 12, only the portion of the entire injection cross section is opened to the first injection hole 32 so that only a small amount of fuel is injected.
제2 분사 밸브 부재(128)가 개방되는 경우, 연료 공급 펌프(52)에 의해 제어실(50) 내에서는 증가된 압력이 생성되며, 상기 증가된 압력은 스프링 시트(147)를통해 제2 분사 밸브 부재(128)에 작용하고, 압력실(40) 내에 존재하는 압력에 의해 압력면(142)을 통해 제2 분사 밸브 부재(128) 상에 생성된 힘을 개방 방향으로 지지한다. 연료 공급 펌프(52)에 의해 생성되는 제어실(50) 내의 압력 및 펌프 플런저(18)에 의해 생성되는 압력실(40) 내의 압력이 충분히 높은 경우, 제1 분사 밸브 부재(28)에 제2 분사 밸브 부재(128)가 추가로 개방되면서, 제2 분사구(132)를 개방한다. 이로써, 연료 분사 밸브(12)에서 모든 분사 횡단면이 개방되고, 보다 많은 양의 연료가 분사된다. 연료 분사의 종료는 제어 밸브(23)를 개방함으로써 결정되며, 이로써 펌프 작동실(22)은 릴리프 챔버와 연결되고, 상기 릴리프 챔버 내에서는 더 이상 고압이 구성될 수 없다.When the second injection valve member 128 is opened, an increased pressure is created in the control chamber 50 by the fuel supply pump 52, which is increased by the second injection valve via the spring seat 147. The force acting on the member 128 and supports the force generated on the second injection valve member 128 in the open direction through the pressure surface 142 by the pressure present in the pressure chamber 40. When the pressure in the control chamber 50 generated by the fuel supply pump 52 and the pressure in the pressure chamber 40 generated by the pump plunger 18 are sufficiently high, a second injection is made to the first injection valve member 28. The valve member 128 is further opened, opening the second injection hole 132. This opens all injection cross sections at the fuel injection valve 12, and more fuel is injected. The end of the fuel injection is determined by opening the control valve 23, whereby the pump operating chamber 22 is connected with the relief chamber, in which the high pressure can no longer be configured.
제1 분사구(32)와 제2 분사구(132)에 의해 형성된 분사 횡단면의 크기는 적어도 거의 동일하며, 이로써 제1 분사 밸브 부재(28)만 개방시키는 경우, 모든 분사 횡단면 중 절반이 개방될 수 있다. 선택적으로는 상기의 제1 분사구(32)는 제2 분사구(132)보다 크거나 또는 작은 분사 횡단면을 형성할 수 있다.The size of the injection cross section formed by the first injection hole 32 and the second injection hole 132 is at least about the same, so that when only the first injection valve member 28 is opened, half of all injection cross sections can be opened. . Optionally, the first injection hole 32 may form an injection cross section larger or smaller than the second injection hole 132.
도5에는 분사 주기 동안 시간(t)에 걸친 연료 분사량(Q) 진행의 특성 곡선이 도시된다. 연료 분사 개시 즈음에 제어실(50) 내의 압력은 낮게 설정되기 때문에, 펌프 플런저(18)의 공급 행정이 작은 경우, 제1 분사 밸브 부재(28) 만이 개방되고 연료 분사 밸브(12)에서는 전체 분사 횡단면의 한 부분만이 개방될 수 있다. 도5의 분사 단계(I)로써 표시된 적은 양의 연료의 예비 분사가 제1 분사구(32)에 의해 수행된다. 펌프 플런저(18)의 공급 행정이 증가하면, 제어실(50) 내에서는 증가된 압력이 설정될 수 있으며, 이로써 제2 분사 밸브 부재(128)가 추가로 개방되고, 연료 분사 밸브(12)에서는 전체 분사 횡단면이 개방된다. 도5에 분사 단계(II)로써 표시된 많은 양의 연료 주분사가 제1 분사구(32)와 제2 분사구(132)에 의해 수행된다. 선택적으로는 연료 분사 개시 즈음에 제어실(50) 내의 압력은 제1 분사 밸브 부재(28) 만이 개방되어 적어도 하나의 제1 분사구(32)가 개방되도록 설정될 수 있으며, 연료 주분사가 수행되는 동안에 제어실(50) 내의 압력은 제2 분사 밸브 부재(128)가 개방되어 적어도 하나의 제2 분사구(132)가 개방되도록 설정될 수 있다. 이로써 분사 단계(II)에 대해 도5에서 도시된 바와 같이, 연료 분사 개시 즈음에 시간 단위당 적은 양의 연료가 제1 분사구(32)를 통해 분사되고 연료 주분사가 수행되는 동안 시간 단위당 많은 양의 연료가 제1 분사구(32) 및 제2 분사구(132)를 통해 분사되는 계단식 연료 주분사가 수행된다. 제2 분사구들(132)이 개방되는 시점은 제어실(50) 내의 압력에 의해 결정된다. 도5 내에는 제어실(50) 내 압력에 의해 연료 분사량이 증가함에 따른 가능한 영향이 파선으로 도시된다. 또한 제어실(50) 내의 압력과는 무관하게 제2 분사 밸브 부재(128) 상에 작용하는 제2 폐쇄 스프링(144)에 의해 도5에 분사 단계(II)에 대해 실선으로써 도시되어 있는 바와 같이 제1 분사 밸브 부재(28)보다 약간 늦게 제2 분사 밸브 부재(128)가 개방된다. 그러나 제어실(50) 내에 존재하는 압력에 의해 상기의 제2 분사 밸브 부재(128)의 개방 시점이 변경될 수 있다. 엔진의 작동 매개 변수, 특히 낮은 부하 및/또는 회전 속도에서, 적은 양의 연료만이 분사되면, 펌프 플런저(18)의 전체 공급 행정에 걸쳐 오직 제1 분사 밸브 부재(28) 만이 개방되어 제2 분사 밸브 부재(128)는 폐쇄 상태로 유지될 수 있다.5 shows the characteristic curve of the fuel injection amount Q progression over time t during the injection period. Since the pressure in the control chamber 50 is set low at the start of fuel injection, when the supply stroke of the pump plunger 18 is small, only the first injection valve member 28 is opened and the fuel injection valve 12 has an overall injection cross section. Only one part of can be opened. The preliminary injection of the small amount of fuel indicated by the injection step I of FIG. 5 is performed by the first injection port 32. If the supply stroke of the pump plunger 18 is increased, an increased pressure can be set in the control chamber 50, thereby further opening the second injection valve member 128, and at the fuel injection valve 12 altogether. The spray cross section is opened. A large amount of fuel injection is indicated by the first injection hole 32 and the second injection hole 132 indicated by the injection step II in FIG. Optionally, at the start of fuel injection, the pressure in the control chamber 50 can be set such that only the first injection valve member 28 is opened so that at least one first injection port 32 is opened, while fuel injection is performed. The pressure in the control chamber 50 may be set such that the second injection valve member 128 is opened to open at least one second injection hole 132. Thus, as shown in FIG. 5 for injection step II, a small amount of fuel per unit of time is injected through the first inlet 32 at the beginning of the fuel injection and a large amount of time per unit of time during the fuel injection is performed. Stepped fuel injection is performed in which fuel is injected through the first injection hole 32 and the second injection hole 132. The time point at which the second injection holes 132 are opened is determined by the pressure in the control chamber 50. In Fig. 5, the possible effect of the fuel injection amount being increased by the pressure in the control chamber 50 is shown in broken lines. In addition, the second closing spring 144 acting on the second injection valve member 128 irrespective of the pressure in the control chamber 50 is shown as a solid line with respect to the injection step II in FIG. The second injection valve member 128 opens slightly later than the first injection valve member 28. However, the opening timing of the second injection valve member 128 may be changed by the pressure present in the control chamber 50. If only a small amount of fuel is injected at operating parameters of the engine, in particular at low loads and / or rotational speeds, then only the first injection valve member 28 is opened over the entire supply stroke of the pump plunger 18 so that the second The injection valve member 128 may be kept closed.
슬리브(47)가 제1 스프링 챔버(46) 내에서 변위 가능한 경우, 제어실(50) 내의 압력이 증가함에 따라 제1 분사 밸브 부재(28) 상에 작용하는 폐쇄력은 상승된다. 전술한 바와 같이, 펌프 플런저(18)의 공급 행정 및 엔진의 부하 및/또는 회전 속도가 증가함에 따라, 제어실(50) 내의 압력이 상승하면, 제1 분사 밸브 부재(28)가 개방될 때의 압력실(40)의 압력이 되는 제1 분사 밸브 부재(28)의 분사 개시 압력도 증가된다. 이로써 추가 비용 없이도 엔진의 작동 매개 변수들에 따라 제1 분사 밸브 부재(28)의 분사 개시 압력도 변경될 수 있다.When the sleeve 47 is displaceable in the first spring chamber 46, the closing force acting on the first injection valve member 28 increases as the pressure in the control chamber 50 increases. As described above, when the pressure in the control chamber 50 rises as the supply stroke of the pump plunger 18 and the load and / or rotational speed of the engine increase, when the first injection valve member 28 is opened, The injection start pressure of the 1st injection valve member 28 which becomes the pressure of the pressure chamber 40 also increases. This also allows the injection start pressure of the first injection valve member 28 to be changed according to the operating parameters of the engine without additional cost.
도4에는 제1 실시예에서와 동일한 기본적인 구성을 갖는 제2 실시예에 따르는 연료 분사 장치의 단면도가 도시된다. 그러나 제2 실시예의 경우, 제어실은 제1 실시예와 다른 위치에 배치된다. 상기 제어실은 제2 스프링 챔버(246)에 의해 형성되고, 제2 분사 밸브 부재(128)에 있어 플런저로서 구성된 스프링 시트(147)에 의해 제한된다. 슬리브(47)는 제1 스프링 챔버(46) 내에 고정되며, 제어실(246) 내에 존재하는 압력에 의해 가압되지 않는다. 제어실(246) 내에 존재하는 압력은 상기 스프링 시트(147)를 통해 제2 분사 밸브 부재(128) 상에 작용하면서 제2 폐쇄 스프링(144)의 힘을 지지한다. 상기 제어실(246) 내의 밸브 본체(26) 내에 구성된 통로(58)는 개방되고, 상기 통로는 연료 공급 펌프(52)와 연결된다. 제어실(246) 내에 낮은 압력이 존재하는 경우, 상기 제2 분사 밸브 부재(128) 상에 실제로 제2 폐쇄 스프링(144)의 사전 인장력에 의해 생성되는 낮은 폐쇄력이 작용한다. 제어실(246) 내에 증가된 압력이 존재하는 경우, 상기 제2 분사 밸브 부재(128) 상에 증가된 폐쇄력이 작용한다.4 is a sectional view of a fuel injection device according to a second embodiment having the same basic configuration as in the first embodiment. However, in the case of the second embodiment, the control room is arranged in a different position than the first embodiment. The control chamber is defined by a second spring chamber 246 and is limited by a spring seat 147 configured as a plunger in the second injection valve member 128. The sleeve 47 is fixed in the first spring chamber 46 and is not pressurized by the pressure present in the control chamber 246. The pressure present in the control chamber 246 acts on the second injection valve member 128 through the spring seat 147 and supports the force of the second closing spring 144. A passage 58 configured in the valve body 26 in the control chamber 246 is opened, and the passage is connected to the fuel supply pump 52. If there is a low pressure in the control chamber 246, a low closing force acting on the second injection valve member 128 actually created by the pretensioning force of the second closing spring 144. If there is an increased pressure in the control chamber 246, an increased closing force acts on the second injection valve member 128.
제2 실시예에 따르는 연료 분사 장치의 기능은 실질적으로 제1 실시예와 동일하다. 그러나 그 기능은 엔진의 작동 매개 변수 특히 낮은 부하 및/또는 회전 속도에서 제1 분사 밸브 부재(28) 만이 개방되고, 제2 분사 밸브 부재(128)는 폐쇄 상태로 유지되고, 전체 분사 횡단면 중 부분만이 개방되면, 연료 공급 펌프(52)에 의해 제어실(246) 내에는 증가된 압력이 설정된다. 그에 상응하게 엔진의 작동 매개 변수, 특히 높은 부하 및/또는 회전 속도에서 상기 제1 분사 밸브 부재(28)와 제2 분사 밸브 부재(128)가 개방되고 전체 분사 횡단면이 개방되면 상기 연료 공급 펌프(52)에 의해 제어실(246) 내에는 낮은 압력이 설정된다.The function of the fuel injection device according to the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. However, its function is that only the first injection valve member 28 remains open, the second injection valve member 128 remains closed at the engine's operating parameters, particularly at low loads and / or rotational speeds, and part of the overall injection cross section. When only the bay is open, the increased pressure is set in the control chamber 246 by the fuel supply pump 52. Correspondingly, when the first injection valve member 28 and the second injection valve member 128 are opened and the entire injection cross section is open at operating parameters of the engine, in particular at high loads and / or rotational speeds, the fuel supply pump ( The low pressure is set in the control chamber 246 by 52).
Claims (10)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10141678A DE10141678A1 (en) | 2001-08-25 | 2001-08-25 | Fuel injection device for an internal combustion engine |
DE10141678.4 | 2001-08-25 | ||
PCT/DE2002/003139 WO2003018990A2 (en) | 2001-08-25 | 2002-08-23 | Fuel injection device for an internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040028662A true KR20040028662A (en) | 2004-04-03 |
Family
ID=7696587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR10-2003-7005667A KR20040028662A (en) | 2001-08-25 | 2002-08-23 | Fuel injection device for an internal combustion engine |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6889658B2 (en) |
EP (1) | EP1423598A2 (en) |
JP (1) | JP2005500467A (en) |
KR (1) | KR20040028662A (en) |
CN (1) | CN1466654A (en) |
BR (1) | BR0205939A (en) |
DE (1) | DE10141678A1 (en) |
PL (1) | PL371271A1 (en) |
RU (1) | RU2003113561A (en) |
WO (1) | WO2003018990A2 (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10305187A1 (en) * | 2003-02-08 | 2004-08-19 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection device, in particular for internal combustion engines with direct fuel injection |
DE10309078A1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-09-16 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection valve for an internal combustion engine |
DE10311522A1 (en) * | 2003-03-17 | 2004-09-30 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection device for an internal combustion engine |
DE10312584A1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-09-30 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection valve for internal combustion engines |
DE10336327B4 (en) * | 2003-08-07 | 2016-03-17 | Robert Bosch Gmbh | Injector for fuel injection systems of internal combustion engines, in particular direct injection diesel engines |
DE10344000A1 (en) * | 2003-09-23 | 2005-04-21 | Bosch Gmbh Robert | Injection nozzle for internal combustion engine has activatable and deactivatable force generator that reduces or eliminates second closing force for second nozzle needle in activated state |
DE102004028195A1 (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-29 | Volkswagen Mechatronic Gmbh & Co. Kg | Injection valve with Schließdruckbeaufschlagung the valve needle |
TR200402048A1 (en) * | 2004-08-18 | 2006-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Variable cross-section injector nozzle with hydraulic control. |
DE102009002480A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-21 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
US8443780B2 (en) | 2010-06-01 | 2013-05-21 | Caterpillar Inc. | Low leakage cam assisted common rail fuel system, fuel injector, and operating method therefor |
CN102022240A (en) * | 2010-11-19 | 2011-04-20 | 无锡华源凯马发动机有限公司 | Oil pump and oil mouth integrated single cylinder independent oil injection structure of multi-cylinder diesel engine |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2711393A1 (en) | 1977-03-16 | 1978-09-21 | Bosch Gmbh Robert | FUEL INJECTOR |
DE2943896A1 (en) * | 1979-10-31 | 1981-05-14 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | FUEL INJECTION NOZZLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
DE4115457A1 (en) * | 1990-05-17 | 1991-11-21 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Injection nozzle for IC engine - incorporates hollow needle controlling first group of injection holes and loaded towards closure position by spring |
GB2289313B (en) * | 1994-05-13 | 1998-09-30 | Caterpillar Inc | Fluid injector system |
DE4432686C2 (en) * | 1994-09-14 | 1996-09-05 | Man B & W Diesel Ag | Cross-section controlled injection nozzle |
US6003497A (en) * | 1994-10-31 | 1999-12-21 | Caterpillar Inc. | Mechanically actuated hydraulically amplified fuel injector with electrically controlled pressure relief |
GB9709678D0 (en) * | 1997-05-14 | 1997-07-02 | Lucas Ind Plc | Fuel injector |
US5899389A (en) * | 1997-06-02 | 1999-05-04 | Cummins Engine Company, Inc. | Two stage fuel injector nozzle assembly |
GB9810327D0 (en) | 1998-05-15 | 1998-07-15 | Lucas Ind Plc | Fuel system and pump suitable for use therein |
DE69922087T2 (en) * | 1998-06-24 | 2005-12-01 | Delphi Technologies, Inc., Troy | fuel injector |
GB9813476D0 (en) * | 1998-06-24 | 1998-08-19 | Lucas Ind Plc | Fuel injector |
GB9905231D0 (en) * | 1999-03-09 | 1999-04-28 | Lucas Ind Plc | Fuel injector |
GB9916464D0 (en) * | 1999-07-14 | 1999-09-15 | Lucas Ind Plc | Fuel injector |
DE60038479T2 (en) * | 1999-10-06 | 2009-04-09 | Delphi Technologies, Inc., Troy | Fuel injection valve |
US6247450B1 (en) * | 1999-12-27 | 2001-06-19 | Detroit Diesel Corporation | Electronic controlled diesel fuel injection system |
US6418914B1 (en) * | 2000-12-01 | 2002-07-16 | Caterpillar Inc. | Constraint idler |
US6557779B2 (en) * | 2001-03-02 | 2003-05-06 | Cummins Engine Company, Inc. | Variable spray hole fuel injector with dual actuators |
US6601566B2 (en) * | 2001-07-11 | 2003-08-05 | Caterpillar Inc | Fuel injector with directly controlled dual concentric check and engine using same |
US6725838B2 (en) * | 2001-10-09 | 2004-04-27 | Caterpillar Inc | Fuel injector having dual mode capabilities and engine using same |
US6684854B2 (en) * | 2001-12-14 | 2004-02-03 | Caterpillar Inc | Auxiliary systems for an engine having two electrical actuators on a single circuit |
DE10205749A1 (en) * | 2002-02-12 | 2003-08-21 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injection device for an internal combustion engine |
-
2001
- 2001-08-25 DE DE10141678A patent/DE10141678A1/en not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-08-23 PL PL02371271A patent/PL371271A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-08-23 WO PCT/DE2002/003139 patent/WO2003018990A2/en not_active Application Discontinuation
- 2002-08-23 EP EP02758167A patent/EP1423598A2/en not_active Withdrawn
- 2002-08-23 CN CNA028027310A patent/CN1466654A/en active Pending
- 2002-08-23 BR BR0205939-8A patent/BR0205939A/en not_active Application Discontinuation
- 2002-08-23 JP JP2003523818A patent/JP2005500467A/en active Pending
- 2002-08-23 KR KR10-2003-7005667A patent/KR20040028662A/en not_active Application Discontinuation
- 2002-08-23 US US10/415,082 patent/US6889658B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-08-23 RU RU2003113561/06A patent/RU2003113561A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL371271A1 (en) | 2005-06-13 |
WO2003018990A3 (en) | 2003-08-14 |
JP2005500467A (en) | 2005-01-06 |
WO2003018990A2 (en) | 2003-03-06 |
CN1466654A (en) | 2004-01-07 |
DE10141678A1 (en) | 2003-05-08 |
BR0205939A (en) | 2003-08-05 |
US20040065294A1 (en) | 2004-04-08 |
RU2003113561A (en) | 2005-01-20 |
US6889658B2 (en) | 2005-05-10 |
EP1423598A2 (en) | 2004-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100561791B1 (en) | Fuel injector | |
US5156132A (en) | Fuel injection device for diesel engines | |
US5711274A (en) | System and method for reducing the fuel pressure in a fuel injection system | |
US5651345A (en) | Direct operated check HEUI injector | |
EP1163440B1 (en) | Fuel injector | |
US6896208B2 (en) | Fuel injection system for an internal combustion engine | |
US6540161B1 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engines | |
KR20040028662A (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
JP2003328898A (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
JPH0568639B2 (en) | ||
US7267096B2 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
JPS6111447A (en) | Fuel injection valve | |
KR20040028663A (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
US6981653B2 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
US6540160B2 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
US6651626B2 (en) | Fuel injection apparatus for internal combustion engines | |
US6439483B2 (en) | Variable orifice electronically controlled common rail injector (VOECRRI) | |
US7017553B2 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
US6886535B2 (en) | Fuel-injection device for an internal combustion engine | |
JP2005513332A (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
US6637670B2 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine having a pressure-holding valve | |
JP2001207935A (en) | Fuel injection device assembly having improved solenoid operating type check valve | |
JPH10131828A (en) | Injection valve device | |
JP2005535828A (en) | Fuel injection device used for internal combustion engine | |
JP2000220507A (en) | Method and device for supplying controlled injection ratio and injection pressure in fuel injector assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |